导　　师： 朱敏;鲍贤勇

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 介质阻挡放电等离子体辅助高能球磨将等离子体能量和机械能有机地进行结合,有效克服了传统球磨中能量输入单一、效率低、污染大的问题,对材料的细化和活化具有明显的促进效果。本文首先综述了高能球磨的发展历程、研究现状及其存在的问题,论述了介质阻挡放电等离子体的机理及其在材料制备中,特别是辅助球磨中的应用。然后分析了DBDP球磨中电极棒的失效原因和机理,通过对电极棒的内部结构和外部配合方式进行改进,达到提高电极棒寿命的目的。同时还设计了球磨的气氛控制装置来提升该球磨设备。在此基础上研究了不同放电电流的DBDP球磨对W-C-Co复合粉体和Si粉的影响;不同球磨方式对Al-SnO2的原位还原活化的影响;最后探索了DBDP辅助球磨的固—气反应球磨。进一步开拓DBDP辅助球磨的应用。研究发现,在DBDP辅助球磨中,放电电极棒介质层发生击穿失效的原因以沿面放电和尖端放电引起的电化学击穿为主。基于电极棒电极和介质层的过盈配合结构,进一步对其内部金属电极的末端进行圆角处理并缩短其长度,有效减少了其末端发生的尖端放电和沿面放电,使电极棒的使用寿命提高至42h;而再在外部添加不锈钢套圈,减小电极棒与盖板配和部位的沿面放电电流强度,从而进一步稳定电极棒寿命。随着放电电流的提高,其电极棒寿命有所降低,但均比改进前的使用寿命有明显提高。此外,设计的气路通过卸荷阀和减压阀的配合可有效控制球磨过程中气体的流动和压力的保持。对导电材料W-C-Co混合粉体进行3h的DBDP辅助球磨,W晶粒迅速细化至50nm以下,其中W颗粒形态变为独特的片状。W晶粒尺寸和W-C-Co的加热反应温度随放电电流的改变不发生明显变化。而随着放电电流的提高,复合粉体的团聚变得更明显,引起其粉体粒度的增大。对于半导体材料Si粉,采

关 键 词： 机械合金化 高能球磨 等离子体 介质阻挡放电 辅助球磨 反应球磨

领　　域： [机械工程—机械制造及自动化]